2021年湖南省衡陽市常寧市泉峰中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021年湖南省衡陽市常寧市泉峰中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示，直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動．一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左壁射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h．則（）A．子彈在圓筒中的水平速度為v0=dB．子彈在圓筒中的水平速度為v0=2dC．圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=πD．圓筒轉(zhuǎn)功的角速度可能為ω=3π參考答案：ACD解：A、根據(jù)h=，解得t=，則子彈在圓筒中的水平速度為．故A正確，B錯誤．C、因為子彈右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上，則t=，n=1，2，3…，因為T=，解得ω=（2n﹣1）π，當(dāng)n=1時，ω=π，當(dāng)n=2時，ω=3π．故C、D正確．故選ACD．2.如圖1所示，水平面上質(zhì)量均為5kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運動。研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到B剛離開地面的瞬間這個過程，并且選定這個過程A的起始位置為坐標(biāo)原點，則下列圖2中可以表示力F與木塊A的位移X之間關(guān)系的是：（g=10m/s2）參考答案：A3.如圖所示，作用于輕繩端點A豎直向下的拉力通過跨在光滑小滑輪的輕繩拉一處在較遠處的物體(初始位置繩與水平方向的夾角很小)，使物體沿水平面向右勻速滑動，在此過程中

(

)A．繩端A的速度逐漸減小

B．繩端A的速度逐漸增大C．繩端拉力F逐漸增大

D．繩端拉力F的功率逐漸減小參考答案：AD4.如圖所示，圖線表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是（）A．R1：R2=3：1B．把R1拉長到原來的3倍長后電阻等于R2C．將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則功率之比P1：P2=1：3D．將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3參考答案：C【考點】歐姆定律；電阻定律；電功、電功率．【分析】通過I﹣U圖象得出兩電阻的關(guān)系．串聯(lián)電路電流相等，并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比．根據(jù)功率公式可明確功率關(guān)系．【解答】解：A、根據(jù)I﹣U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1：R2=1：3．故A錯誤；B、把把R1拉長到原來的3倍長后，截面積變成原來的三分之一，則根據(jù)R=可知，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，故電阻為R2的3倍；故B錯誤；C、電阻等于R2串聯(lián)電路電流相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1：I2=1：1．則由P=I2R可知，功率之比P1：P2=1：3，故C正確；D、并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1：I2=3：1．故D錯誤．故選：C．5.（單選）我國第一艘航母“遼寧”號的跑道長200m.飛機在航母上滑行的最大加速度為6m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s.那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為（

）A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：.歐姆調(diào)零（2分）

32007.在科學(xué)探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學(xué)在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運動的起止點所測的物理量12345A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象；⑵該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，請你通過轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象；⑶通過上述處理，你認為物體從A→B的過程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見解析；⑵圖略，見解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關(guān)系，即從A到B的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運動，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點后位數(shù)，因此有：s＝0.33t28.(6分)一定質(zhì)量的非理想氣體體積膨脹對外做了4×103J功的同時，又從外界吸收了2.4×103J的熱量，則在該過程中，氣體內(nèi)能的增量△U=______J，氣體的分子勢能和分子動能分別__________、________(填“增加”“減小”或“不變”)參考答案：-1.6×103J

增加，減小9.質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上，現(xiàn)受到一水平力F的作用開始運動．力F隨位移s變化如圖所示．則物體位移為8m時的動能為______J，該過程經(jīng)歷的時間為_____s．參考答案：1810.某同學(xué)用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.5011.如圖所示，均勻重桿OA的O端用鉸鏈固定在墻上，為了使OA保持水平，由長為L的輕桿BC來支撐（L小于重桿OA的長度），改變支撐點的位置使BC所受壓力為最小，則B點離O點的距離應(yīng)為___________。

參考答案：

答案：

12.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點水平距離l、2l處有A、B兩個小氣球以速度勻速上升，先后被飛標(biāo)刺破（認為飛標(biāo)質(zhì)量很大，刺破氣球不會改變其平拋運動的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

13.某同學(xué)研究小車在斜面上的運動，用打點計時器記錄了小車做勻變速直線運動的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個相鄰計數(shù)點A、B、C、D，相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為T，B、C和D各點到A的距離為、和。由此可算出小車運動的加速度大小=____________________，打點計時器在打C點時，小車的速度大小=_______。

（用已知的物理量符號表示）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖（甲），一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個光電門，與通過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示小車所受的拉力．①在探究“合外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，某同學(xué)在實驗中得到的五組數(shù)據(jù)，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的描點在圖（乙）的坐標(biāo)系中畫出a﹣圖象．若不計空氣阻力及一切摩擦，則該圖線斜率值表示的意義是小車的合力．②如圖（丙），將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側(cè)，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F﹣的圖線如圖（?。畬嶒炛袦y得兩光電門的距離L=1.0m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg，則圖線的斜率為1.0kg?m（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，則測得的圖線斜率將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：解：①畫出a﹣圖象，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可知，a=，可知，該圖線斜率值表示的意義是小車的合力．②小車由靜止開始做勻加速運動，位移L=at2．a(chǎn)=根據(jù)牛頓第二定律得，對于沙和沙桶，F(xiàn)合=F﹣mg=maF=m+mg則圖線的斜率為k=2mL=2×0.5×1=1.0（kg?m）若小車與長木板間的摩擦能忽略，如圖丁所示測得圖線斜率將不變．故答案為：①小車所受到的合力，如圖所示；②1.0kg?m；不變；15.某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出?，F(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）。已知重力加速度為g，不計滑輪的重力。某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點O的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為__________（用所給字母表示）；當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線_______________（填選項前的字母）A．偏向縱軸

B．偏向橫軸

C．仍保持原方向不變

D．斜率逐漸減小參考答案：F，C。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖20所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與y軸相同的勻強電場，電場強度為E。在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為B．y軸下方的A點與O點的距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點射入磁場．粒子的重力不計．（1）求粒子在磁場中運動的軌道半徑r．（2）要使粒子進入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強度需大于或等于某個值E0．求E0．（3）若電場強度E等于第（2）問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時的位置．參考答案：

【知識點】動能定理的應(yīng)用；帶點粒子在勻強電場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的運動E2I3K2【答案解析】(1)(2)(3)解析：（1）粒子在電場中加速，由動能定理得qEd=①粒子進入磁場后做圓周運動，有qvB=m②解得粒子在磁場中運動的半徑

r=

③

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時的速度方向與x軸平行，運動情況如圖①，由幾何知識可得

R=④，由以上各式解得

E0=

⑤

（3）將E=E0代入可得磁場中運動的軌道半徑r=

⑥，粒子運動情況如圖②，圖中的角度α、β滿足

cosα=即α=30°

⑦，則得

β=2α=60°

⑧

所以

粒子經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo)為x=r+⑨

解得x=⑩【思路點撥】（1）帶電粒子先在電場中加速后進入磁場中偏轉(zhuǎn)．根據(jù)動能定理求加速獲得的速度，由牛頓第二定律和向心力公式結(jié)合求磁場中運動的半徑；

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時的速度方向與x軸平行，畫出粒子的運動軌跡，由幾何知識求出軌跡半徑，由上題結(jié)論求E0．

（3）若電場強度E等于第（2）問E0的求粒子在磁場中運動的軌跡半徑，畫出粒子的運動軌跡，由幾何知識求經(jīng)過x軸時的位置．17.圖為某高速公路一出口路段。轎車從出口A進人匝道，先勻減速直線通過下坡路段至B(通過B點前后速率不變），后勻速率通過水平圓弧路段至C，已知轎車在A點的速度v0＝60km/h,AB長l＝l25m;BC圓弧段限速（允許通過的最大速度），v＝30knVh，輪胎與BC段路面間的動摩擦因數(shù)＝0.5，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，重力加速度g取l0m/s2。（1)求轎車在AB下坡段加速度大小a的最小值；(2)為保證行車安全，車輪不打滑,BC段半徑R的最小值多大？參考答案：18.如圖所示，在xOy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強電場，方向如圖。y軸上一點P的坐標(biāo)為(0，L)，有一電子以垂直于y軸的初